八一脑科医院是在神经外科基础上发展壮大形成的集医、教、研为一体的专科医院。北京军区总医院神经外科创建于1960年，在大外科建立神经外科专业组，当时床位仅10余张。1978年扩展为神经外科病，展开床位30张。历经50年的发展，几代人的不懈努力，神经外科建设取得了显著进步。2010年经上级批准成立了“北京军区神经外科研究所”和“北京军区总医院附属八一脑科医院”，成为“院所”合一的专科医院，展开床位300张。 诊疗的主要疾病包括：脑肿瘤、脑血管病、脑外伤、脊柱脊髓疾病、癫痫病、脑功能性疾病（帕金森病、三叉神经痛、扭转痉挛、面肌抽搐等）、先天性疾病及感染、小儿颅脑疾病等，以及脑与脊髓功能障碍的神经干细胞治疗。